一种动态背光驱动方法技术

本发明专利技术涉及一种动态背光驱动方法,包括：将背光于垂直方向上区分成多个区域，且各区域的背光可独立控制背光源亮度；对各区域影像，统计分析各区域的影像灰阶，重新确定各区域的背光灰度；依照各区域重新确定的背光灰度，重新计算各区域的影像的灰阶，使像素经背光后所呈现的灰度值不变；液晶显示面板显示最终影像画面。本方案不仅适用于直下式背光，还适用于侧入式背光方式。有效的解决了现有技术存在的只适用直下式LED背光的单一背光方式，以及因影像资料技术数据庞大，而导致的外部电路成本较高和驱动回路成本较高的问题。同时，采用脉波式背光驱动显示面板，也大幅改善影像移动时的拖影。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及一种LED背光源驱动方法。
技术介绍
现有的液晶显示装置中，以消耗电力少且能够提高画质的发光二极管(LED)作液晶面板的背光源的光源。但是，背光源与视频信号无关地以恒定亮度发光，通过根据视频信号的亮度来控制液晶面板的光透过率，显示所要求的亮度的视频。因此，即使是较暗的视频，背光源的电力也不会减少，而是恒定消耗，电力效率不好。作为其对策，提出了使背光源的亮度可变，基于输入视频信号的电平(level)控制液晶面板的灰度等级和背光源的亮度，由此降低消耗电力，提高画质的技术。此外，也已知将背光于垂直及水平方向分为多个区域(area)，如图I所示，将以LED200作为背光源的背光垂直及水平方向分为多个区域，即 将把于背光对应的显示面板100分为多个区域，针对单一区域统计影像资料分布，依照资料分布计算出该区域背光灰度，并依照此背光灰度重新计算对应的影像资料，传送资料并调整背光。但此方法仅适用于直下式LED背光，并且影像资料计算数据庞大，外部电路成本较高，此区域式直下背光驱动不仅包含LED驱动回路还包括背光驱动回路，驱动电路成本较高，同时此直下式背光驱动的液晶面板比较厚，液晶显示装置整体薄型化难度较高。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是为了克服上述只适用于直下式LED背光的单一背光方式，以及因影像资料技术数据庞大，而导致的外部电路成本较高和驱动回路成本较高的问题。
技术实现思路
为了达到上述的专利技术目的，本专利技术提供，用于液晶显示面板，包括如下步骤步骤I :将背光于垂直方向上区分成多个区域，且各区域的背光可独立控制背光源亮度；步骤2 :对各区域影像，统计分析各区域的影像灰阶，重新确定各区域的背光灰度；步骤3 :依照各区域重新确定的背光灰度，重新计算各区域的影像的灰阶，使像素经背光后所呈现的灰度值不变；步骤4 :液晶显示面板显示最终影像画面。其中，所述的各区域的背光被点亮时采用脉波式驱动；进一步，所述的背光点亮的频率与所述液晶显示面板的显示影像更新的频率相同。进一步，所述的脉波式驱动的脉波的宽度和高度可调整；进一步，所述的各区域的背光于该区域的液晶反应至稳定时点亮；进一步，所述的重新计算各区域的影像的灰阶大于或等于原灰。有益效果通过对输入的各区域的影像灰阶和背光源亮度的重新确定，不仅适用于直下式背光，还适用于侧入式背光方式。有效的解决了现有技术存在的只适用直下式LED背光的单一背光方式，以及因影像资料技术数据庞大，而导致的外部电路成本较高和驱动回路成本较高的问题。采用脉波式背光驱动显示面板，也大幅改善影像移动时的拖影。附图说明图I是现有技术直下式LED背光方式示意图；图2是本专利技术背光被划分4个区域的示意图；图3是本专利技术各区域脉波式驱动的脉波示意图；图4是本专利技术各区域背光与面板液晶驱动相关波形图； 图5是本专利技术的流程图；图6是本专利技术一画面影像的各区域的像素灰阶分布图；图7是本专利技术区域I像素统计直方图；图8是本专利技术区域I重新确定的背光灰度示意图；图9是本专利技术区域I重新统计的像素直方图；图10是本专利技术一原始辉阶对应图像处理后的辉阶转换曲线图；图11是本专利技术图像处理的构架图；图中100、显示面板，200、LED。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本实施例以侧光式灯条设计的发光二极管(light-emitting diode, LED)作为背光源的液晶显示器的结构进行说明(本专利并不设限于LED背光方式)。首先将LED背光源的背光于垂直方向上区分成多个区域，本实施例将LED背光源的背光于垂直方向上区分成四个区域，即将与背光对应的液晶显示器的显示面板100按照背光于垂直方向上区分成四个区域。如图2所示，区分为区域I、区域2、区域3和区域4。每一区域独立控制背光源亮度，且点亮时采用脉波式驱动如图3所示的驱动脉波，区别现有技术的恒亮式背光。脉波宽度和高度根据实际需要可调整，同时脉波的频率与液晶显示面板扫描频率相同。由于液晶显示器的液晶反应需要时间，若以画面更新率60Hz的面板为例，每个像素每隔16. 6ms会被写入一次像素电压，因此各个区域背光应于该区域的液晶反应至稳定时点亮。且由于液晶显示器显示面板是采用逐行扫描的方式，因此面板由上到下的画素其稳定的时间皆不相同。图4为液晶显示器显示面板分四个区域的背光与液晶反应的对应波形，图中虚线为面板透过率的变化，实线为各区域背光的辉度变化，由图中可看出面板不同区域的透过率变化，液晶显示器驱动采用垂直扫描的方式，影像数据写入画素的时序由上到下，区域I的画素会先被写入电压，当画素被写入电压后，施加于液晶的电场会改变而使液晶动作，此动作一般需要数十毫秒，因此图中的透过率波形会缓缓上升或缓缓下降至稳定，液晶最稳定的状态发生于下一次数据写入之前，因此在下次数据写入画素前须点亮背光(如图4中区域一的背光波形)，如此才可确保影像显示正确，当区域一的画素都被写入影像数据后，会开始对区域二的画素写入影像数据，区域一中间画素与区域二中间画素的写入时间会相差四分之一的画被时间，若以画面更新率60Hz的面板为例，写入时间会相差4. 15毫秒，由于本实施例将背光分为四区，因此区域一与区域二的写入时间会相差四分之一的画祯时间，若将背光分为八个区域，则区域一与区域二的写入时间会相差八分之一的画祯时间，以此类推，由于区域二的画素写入时间较区域一的延迟四分之一的画祯时间，因此液晶反应至稳定的状态也会延迟四分之一的画祯时间，故区域二的背光相较区域一的背光点亮时间也需延迟四分之一的画祯时间，依此类推至区域三及区域四。本实施例的简单驱动流程如图5所示，下面对流程中各步骤进行详细描述步骤S501 :将背光于垂直方向划分区域；步骤S502 :对各区域的影像灰阶做统计分析重新计算出背光灰度；步骤S503 :根据各区域的新计算的背光灰度重新计算影像的灰度；步骤S504 :显示最终影像画面；针对以上步骤进一步描述，如图6所示的一画面影像以及所对应的区域I、区域2、区域3和区域4的像素灰阶分布统计的直方图，横轴为灰阶值，纵轴为该灰阶的统计数目。以区域I的像素灰阶统计直方图为例，如图7所示的区域I的像素灰阶统计直方图，经图像处理单元的算法后得出了如图8所示的一个新的背光灰度值。决定背光灰度的算法方式有很多，有些是取该区影像最大灰阶值，将最大灰阶值以最高灰阶255阶取代，并降低背光灰度至原灰阶值的灰度，即为背光灰度。例如若统计影像数据发现该区最大灰阶值为200阶，灰度为160nits，则先将此灰阶值拉至255灰阶，并降低背光灰度，降低使灰度变为160nits，此灰阶对应背光灰度可事先以量测的方式找到其对应公式。本专利对背光灰度的算法不做限定，可根据需要设定某种算法。图像处理单元依据背光控制单元所计算出如图8所示的理想背光灰度值计算出新的如图9所示的对应的影像灰度，使像素经背光后所呈现的灰度值不变。并将该影像画面传输至液晶显示面板。其他三区域不再详述。液晶显示器接收的画面影像数据经图像处理后，图像处理后的灰阶值大于或等于原灰阶值。如图10所示的原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态背光驱动方法,用于液晶显示面板，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将背光于垂直方向上区分成多个区域，且各区域的背光可独立控制背光源亮度；步骤2：统计分析各区域的影像灰阶，重新确定各区域的背光灰度；步骤3：依照各区域重新确定的背光灰度，重新计算各区域的影像的灰阶，使像素经背光后所呈现的灰度值不变；步骤4：液晶显示面板显示最终影像画面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝东鑫，
申请(专利权)人：南京中电熊猫液晶显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：